JPH048922A - 変速機の同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車等に使用される変速機の同期装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、変速機のクラッチギヤとし２、例えば、特開昭５
７−１７９４２７号公報に開示されたものがある。該ク
ラッチギヤは、メインギヤに設けられ且つ外側のスプラ
インがカップリングスリーブ内側のスプラインと噛合す
るものであり、該クラッチギヤは、スプラインのメイン
ギヤ側の端部にクラッチギヤと一体のフランジを設けた
ものである。該フランジは、スプラインのカフブリング
スリーブとは反対側の端部にカップリングスリーブの移
動を制限するものであり、長手方向に積極的に厚肉に形
成することにより、カップリングスリーブのオーバシフ
トを防止すると共に、クラッチギヤ全体の強度を向上さ
せるものである。

上記とは別の装置として、歯車変速機のオーバシフト防
止装置として、第１２図に示すようなものが開示されて
いる。このオーバシフト防止装置は、ギヤ２２に設けた
クラッチギヤ２４のドグ歯２３、クラッチハブ上の軸方
向移動で同期リングを押圧してドグ歯２３に噛合可能な
スプライン２５を有するスリーブ２１、及びスリーブ２
１のギヤ側端部にギヤ２２とは歯形が異なる突当部２゜
を有しているものであり、該突当部２０をギヤ２２の端
面に当接させてスリーブ２１のオーバシフトを防止する
ものである。

また、第１３図に示すような歯車変速機のオーバシフト
防止装置が開示されている。該オーバシフト防止装置は
、ギヤ３２に設けたクラッチギヤ３４のドグ！３３、ク
ラッチハブ上の軸方向移動で同期リングを押圧してドグ
歯３３に噛合可能なスプライン３５を有するスリーブ３
１、及びギヤ３２のスリーブ側端部に配置されたにス）
７パ用プレート３０を有している。該ストッパ用プレー
ト３０にスリーブ３１の端面を当接させてスリーブ３１
のオーバシフトを防止するものである。

上記のようなオーバシフト防止装置としては、例えば、
実開昭５０−５３５７５号公報に開示されたものがある
。該歯車変速機のオーバシフト防止装置は、同期装置に
おけるクラッチスプラインとそのギヤ部との間に周溝を
設けると共に、この溝にリングを２分割し、且つその分
割部が互いに重なりあい嵌合して１個のリングを形成す
る２分割形スナップリングを嵌着したものである。

更に、ギヤの加工工具として、実開昭６２−１１７０１
９号公報に開示されたものがある。該加工工具は、噛合
ピッチ円を境として圧力角が歯元側と歯元側とで異なっ
た歯形状の刃部を備えたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第１０図に示すようなスリーブのオーバシフ
トを防止するための装置として、変速機のクラッチギヤ
にストッパを設けた構造のものが考えられる。該クラッ
チギヤは、ギヤに設けたクラッチギヤのドグ歯２９を有
し、該ドグ歯２９のギヤ側端部でドグ歯２９の歯先面２
７から一体的に突出してスリーブの端面が当接可能なス
）７パ２８を有しており、該ストッパ２８にスリーブの
端面を当接させてスリーブのオーバシフトを防止するも
のである。

しかしながら、上記のような変速機のクラッチギヤにス
トッパを設けたものについて、クラッチギヤに設けたド
グ歯の歯形は、通常インボリュート歯形が採用されてい
るが、例えば、ドグ歯２９の歯数を増加させた場合には
、第１１図に示すように、モジュールが小さくなり、符
号（Ａ）に示す歯厚Ａから符号（Ｂ）に示す歯厚Ｂへと
減少し、特に、ドグ歯２９の歯先面２７から突出したス
トッパ２Ｂにおける歯厚が歯厚ａから歯厚すへ極端に小
さくなる。その結果、ストッパ２８の部分の歯厚か細く
なり、ストッパとしての強度が不足し、折損、亀裂等の
破損が生じ、使用不能になるという問題がある。そのた
め、別のストッパを配置する必要が生じる。

また、前掲特開昭５７−１７９４２７号公報に開示され
た変速機のクラッチギヤは、精密鍛造であり、従来ドグ
歯の突起によるスト７パが成立しない場合に、プレート
をクラッチギヤとスリーブとの間に挟み込んで使用して
いたものを、ドグ歯とプレートとを一体構造に構成して
ドグ歯にフランジ部を構成したものであり、ドグ歯の歯
先面から歯形を突出させたものではない。

更に、前掲実開昭５０−５３５７５号公報に開示された
歯車変速機のオーバシフト防止装置は、ギヤとドグ歯と
の間にスナップリングを設けるものであり、ギヤとシン
クロコーンとを分離した構造にしたり、或いはギヤにス
ナップリングを取付けるための環状溝を形成しなければ
ならないという間離を有している。

また、前掲実開昭６２−１１７０１９号公報に開示され
た加工工具は、歯車に２段のインボリュート歯形を形成
するための工具に関するものであり、同期装置のスリー
ブのオーバシフトを防止する技術的思想に関するもので
はない。

この発明の目的は、上記課題を解決することであり、ス
リーブのスプラインと係合するクラッチギヤのドグ歯の
ギヤ側端部にドグ歯の歯先面より突出した突出部を形成
し、該突出部をスリーブのオーバシフトを防止するスト
ッパとして機能させ、特に、該ストッパをドグ歯のギヤ
側端部でドグ歯の歯先面から突出させ且つドグ歯の圧力
角より小さい圧力角で形成した歯形から構成し、それに
よってストッパの歯厚を増加させ、それによって該スト
ッパの強度をアップし、歯車のモジュールを小さくして
歯数を増加させたとしても、スリーブのオーバシフトを
防止するのに十分な強度を確保することができる変速機
の同期装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の課題を解決し、上記の目的を達成す
るために、次のように構成されている。

即ち、この発明は、ギヤに設けたクラッチギヤのドグ歯
、クラッチハブ上の軸方向移動で同期リングを押圧して
前記ドグ歯に噛合可能なスプラインを備えたスリーブ、
及び該スリーブの端面を当接させるため前記ドグ歯の前
記ギヤ側端部で前記ドグ歯の歯先面から突出させ且つ前
記ドグ歯の圧力角より小さい圧力角で形成した歯形から
成るストッパ、を有する変速機の同期装置に関する。

〔作用〕

この発明による変速機の同期装置は、上記のように構成
されているので、次のような作用をする。

即ち、この変速機の同期装置は、ドグ歯のギヤ側端部で
前記ドグ歯の歯先面から突出し且つスリーブの端面が当
接可能なストッパを、ドグ歯の圧力角より小さい圧力角
で形成した歯形から形成したので、前記ストッパの歯厚
を前記ドグ歯の歯厚の減少程度に比較して増加させるこ
とができ、前記ストッパの強度を増大できる。従って、
前記ドグ歯部ち歯車のモジュールを小さくして歯数を増
加させたとしても、前記ストッパの強度を十分に確保で
きる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による変速機の同期装
置の一実施例を説明する。

この発明による変速機の同期装置は、第１図及び第２図
に示す機構の同期装置に利用できるものである。第１図
において、スリーブ１の内周側に形成したスプライン１
１は、クラッチハブ２の外周に対してスプライン嵌合し
ており、スリーブｌの外周面の凹部ＩＡに係合し且つシ
フト操作に応答して移動するシフトフォーク（図示せず
）によって軸方向に移動することができる。クラッチハ
ブ２は、回転軸７とスプライン係合し、該回転軸７と一
体回転する。また、タラフチハブ２は、周方向に適当数
切り欠かれており、該切欠部にキー５を収容しており、
該キー５はスプリング６により径方向外方に付勢されて
いる。キー５は中央部分において幅広の凸部５Ａを有し
ており、変速機の中立位置に対応して位置するスリーブ
１に対してその内面に形成された凹部ＩＢに嵌合してい
る。

クラッチハブ２の両側には、同期リング３Ａ、３Ｂ１ク
ラッチギヤ４Ａ、４Ｂ及び該クラッチギヤ４Ａ、４Ｂと
一体構造のギヤ９Ａ、９Ｂが順次に配設されている。同
期リング３Ａ、３Ｂは、クラッチギヤ４Ａ、４Ｂとは円
錐面１０．１０で摩擦係合可能である。ギヤ９Ａ、９Ｂ
は、回転軸７に対して軸受８Ａ、８Ｂにより回転自由に
支持されていると共に、回転軸７に平行な別の回転軸上
のギヤと常時噛み合っている（図示せず）。

この発明による変速機の同期装置は、特に、上記の構成
においてクラッチギヤ４Ａ、４Ｂのドグ歯１２（符合Ｇ
の部分）にストッパ１３（符合Ｓの部分）を設け、該ス
トッパ１３の歯厚ＷＡを増加させた点に特徴を有するも
のである。即ち、スト７パ１３は、クラッチギヤ４Ａ、
４Ｂのドグ歯１２のギヤ９Ａ、９Ｂ側端部に形成し、且
つドグ歯１２の歯先面４Ｃから突出させ、特に、第３図
に示すように、ドグ歯１２の圧力角αより小さい圧力角
βで形成した歯形から形成したものである。

従って、ストッパ１３の歯形は、ドグ歯１２の歯先部の
歯面から曲面が立ち上がった状態の歯形に形成され、ス
トッパ１３の歯厚の減少はドグ歯１２に比較して小さく
なり、歯車のモジュールを小さくして歯数を増加させた
としても、スト、パ１３を十分な強度を確保できる歯厚
に形成できるようになる。

しかるに、第１θ図に示すように、スト、バ２８を、ド
グ歯２９の圧力角αでそのまま延長させて形成した歯形
で構成すると、ストッパ２８の歯厚ＷＢは極めて小さく
なる。

しかも、ドグ歯２９即ち歯車のモジュールを小さくして
歯数を増加させたとすると、ドグ歯２９の歯厚は、第１
１図の符号（Ａ）で示す歯厚Ａから符号（Ｂ）で示す歯
厚Ｂへと減少し、ストッパ２８の歯先面の歯厚は符合ａ
から符合すへと極めて小さくなり、ストッパ２８の強度
を確保できなくなる。

従って、この発明による変速機の同期装置におけるスト
ッパ１３の歯厚は、ドグ歯１２の歯厚の減少程度に比較
して増加させることができ、ストッパ１３の強度を十分
に確保することができる。

それによって、ストッパ１３は、スリーブ１のギヤ９Ａ
、９Ｂ側への摺動移動に対して、スリーブ１の端面ＩＣ
がストッパ１３に当接して停止されスリーブ１のオーバ
シフトを確実に防止することができる。しかもストッパ
１３自体の歯厚が十分な強度を確保できるように大きく
構成されているので、ストッパ１３、ドグ歯１２及びク
ラッチギヤ４Ａ、４Ｂの亀裂、破損等の発生を防止でき
、耐久性に冨んだ同期装置を提供できる。

この変速機の同期装置の作動について、第１図の変速中
立位置から、変速操作レバーによるシフト操作によって
スリーブ１を左右何れかの軸方向にシフトすると、スリ
ーブｌはキー５を引き連れて移動し、同期リング３Ａ、
３Ｂと噛み合い係合すると共に、同期リング３Ａ、３Ｂ
をクラッチギヤ４Ａ、４Ｂの円錐面１０．１０に対して
摩擦係合させ、ギヤ９Ａ、９Ｂ、即ちクラッチギヤ４Ａ
。

４Ｂとの相対回転を少なくして、同期状態になる。

スリーブ１を更に移動させると、キー５をスプリング６
の付勢力に抗して径方向内方に押し込むと共に、スリー
ブ１の内面の歯が同期リング３Ａ。

３Ｂの歯に噛み合う、スリーブ１と同期リング３Ａ、３
Ｂとの同期作用が得られると、スリーブ１を更に移動さ
せることで、クラッチギヤ４Ａ、４Ｂとの噛み合いがス
ムースに行える。しかも、スリーブ１の端面ＩＣはクラ
ッチギヤ４Ａ、４Ｂの端部に設けたストッパ１３に当接
し、スリーブ１のオーバシフトは防止される。

第２図は、第１図の同期装置においてスリーブ１を右側
の軸方向にシフトが完了した状態を示しており、回転軸
７はクラッチハブ２、スリーブ１、クラッチギヤ４Ａ及
び歯車９Ａを通じて動力伝達経路を形成する。

この発明による変速機の同期装置におけるドグ歯１２及
びストッパ１３は、ビニオンカンタを用いて歯切できる
ものである。即ち、ビニオンカンタを用いてドグ歯１２
の歯形及び該ドグ歯１２の歯先面４Ｃより突出したスト
ッパ１３となる歯形を同時に且つ一体構造に形成するこ
とができるものである。この場合に、切刃面を第４図に
示すようなピニオンカッタＰＣを用いることによって、
第５図に示すような二段の歯形即ちドグ歯１２とストッ
パ１３の歯形を形成することができる。

上記のビニオンカンタの歯切原理は、切刃面を備えたカ
ッタを歯車の歯すじ方向に往復移動させると共に回転運
動を与えて仮想歯車を作り出し、この仮想歯車に回転運
動を行っている歯車材が噛合するような相対運動を仮想
歯車と歯車材とに与え、仮想歯車の歯の運動の邪魔にな
る部分を歯車材から切削し、歯車材の歯形を創成するも
のである。

例えば、第６図には、ビニオンカンタであるスパー形ピ
ニオンカッタ４０によって歯車材４３を歯切し、該歯車
材４３にすぐば平歯車４４を創成する例が示されている
。即ち、切刃面４１を備えたスパー形ピニオンカフタ４
０を歯車の歯すじ方向に往復移動させ、仮想歯車４２を
作り出し、この仮想歯車４２に歯車材４３が噛合するよ
うな相対連動を両者に与えて歯車材４３にすぐば平歯車
４４の歯形を創成している。

また、第７図には、ビニオンカンタであるヘリカル形ビ
ニオンカフタ４５によって歯車材４８を歯切し、該歯車
材４８にはすば歯車４９を創成する例が示されている。

ＩＩＴち、切刃面４６を備えたヘリカル形ピニオンカッ
タ４５を歯車の歯すじ方向に往復移動させ、仮想歯車４
７を作り出し、この仮想歯車４７に歯車材４８が噛合す
るような相対運動を両者に与えて歯車材４８にはすば歯
車４９の歯形を創成している。

更に、第８図には、ビニオンカンタ５０によって歯車材
５１に歯形を創成するギヤシェーバの機構概略が示され
ている。モータ５２の駆動によってクランク５３が回転
すると、ストロークを変更できるクランクシャフト５４
を通じて揺動アーム５５が揺動し、カッタスピンドル５
６が上下方向に往復移動する。カッタスピンドル５６の
上部には、上親歯車５７内にガイド５９が設けられてお
り、該ガイド５９としては、平歯車を創成する場合には
ストレートガイドを使用し、はすば歯車を創成する時に
はヘリカルガイドを使用し、被歯車のねじれ角に合わせ
てカンタスピンドル５６を回転させて上下往復運動をさ
せる。

また、モータ５２の回転は、送り換え歯車６０を通じて
上親歯車５７に伝達され、カッタスピンドル５６を回転
させてカンタ５０に回転方向の送りを与える。歯車材５
１は、送り換え歯車６０及び割出し換え歯車６１を通じ
て下親歯車５８によってカンタ５０に対応した速度比で
回転するように構成されている。

上記のギヤシェーパの機構を有するビニオンカッタ５０
によって歯車材５１に対して形成される運動状態を、第
９図に示している。第９図は、歯車材５１の軸方向から
見た図であり、歯車材５１に歯形が形成される状態が分
かる。

〔発明の効果〕

この発明による変速機の同期装置は、以上のように構成
されており、次のような特有の効果を有する。即ち、こ
の発明は、ギヤに設けたクラッチギヤのドグ歯、クラッ
チハブ上の軸方向移動で同期リングを押圧して前記ドグ
歯に噛合可能なスプラインを備えたスリーブ、及び該ス
リーブの端面を当接させるため前記ドグ歯の前記ギヤ側
端部で前記ドグ歯の歯先面から突出させ且つ前記ドグ歯
の圧力角より小さい圧力角で形成した歯形から成るスト
ッパから構成したので、歯形に形成した前記スト７パの
歯厚を前記ドグ歯の歯厚の減少程度に比較して増加させ
ることができ、前記ストッパの歯厚を増大させ、ストツ
バ自体の強度を増強できる。

従って、この発明によるストッパは、前記ドグ歯部ち歯
車のモジュールを小さくして歯数を増加させたとしても
、前記ストッパの歯厚をそれほど減少させることがなく
、前記ストッパの強度を十分に確保できる。それによっ
て、前記スト７バの強度をアンプし、前記スリーブを前
記ストッパに当接させて前記スリーブを停止させ、前記
スリーブのオーバシフトを防止するのに十分な強度を確
保することができる。

しかも、この発明による変速機の同期装置における前記
ドグ歯及び前記ストッパを、従来のビニオンカッタの歯
車創成で一体的に簡単に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による変速機の同期装置の一実施例を
示す断面図、第２図は第１図の同期装置におけるスリー
ブのシフト位置を示す断面図、第３図は第１図の線■−
■におけるクラッチギヤを示す断面図、第４図はこの発
明のドグ歯を創成するためのビニオンカッタの月形の一
例を示す概略図、第５図は第４図のビニオンカッタで切
削したこの発明によるドグ歯の一例を示す概略図、第６
図はビニオンカッタによる歯切原理の一例を示す説明図
、第７図はビニオンカンタによる歯切原理の別の例を示
す説明図、第８図はギヤシェーバの機構の一例を示す説
明図、第９図はビニオンカッタによる歯車の創成のため
の運動状態を示す説明図、第１θ図は圧力角を変化させ
ないで歯切を行った場合の歯形の一例を示す概略図、第
１１図はモジュールを変化させて歯切を行った場合の歯
形の一例を示す概略図、第１２図は従来の変速機のクラ
ッチギヤの一例を示す概略図、及び第１３図は従来の変
速機のオーバシフト防止装置の一例を示す概略図である
。 １−・・−・−スリーブ、Ｉ　Ｃ−−−−−−スリーブ
の端面、２・−−−−−−クラッチハブ、３Ａ、３Ｂ・
−一一一一一同期リング、４Ａ、４Ｂ−・・・−クラッ
チギヤ、４ｃ・・−・・ドグ歯の歯先面、５・・−・−
キー、７・−・・・・１回転軸、９Ａ、９Ｂ・−・・−
・−ギヤ、１１−　・・スプライン、１２・・・・・−
・ドグ歯、１３−・・−・−ストッパ。 出願人　　いすソ゛自動車株式会社 代理人　　弁理士　尾　仲　−宗 第 図 第 図 第 図 りら 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ギヤに設けたクラッチギヤのドグ歯、クラッチハブ上の
   軸方向移動で同期リングを押圧して前記ドグ歯に噛合可
   能なスプラインを備えたスリーブ、及び該スリーブの端
   面を当接させるため前記ドグ歯の前記ギヤ側端部で前記
   ドグ歯の歯先面から突出させ且つ前記ドグ歯の圧力角よ
   り小さい圧力角で形成した歯形から成るストッパ、を有
   する変速機の同期装置。